柔性辊弯成型生产线的制作方法

本发明涉及一种成型加工装置，特别涉及焊管辊弯成型加工的生产线。

背景技术：

现有技术中，有一种辊弯成型生产装置，其主要用于生产焊管、型材等，该装置包括放料装置、开卷装置、剪切对焊装置、立辊成型装置、平辊成型装置、焊接装置、校直装置和切断装置等装置，其中的立辊成型装置和平辊成型装置分别设有多个道次。以平辊成型装置为例，其结构主要包括有底座，底座连接在机架上，底座上侧对称设置有两个支撑架，支撑架上设置有纵向滑轨，纵向滑轨内设置有纵向滑块，支撑架顶部可转动地直立设置有纵向调节螺杆，所述纵向调节螺杆下端经螺纹连接在纵向滑块上，两个支撑架之间设置有两个相互对应的平辊，平辊的轴线水平设置，其中位于下侧的平辊的辊轴两端经轴承座固定在支撑架上，位于上侧的平辊的辊轴两端可转动地设置在纵向滑块上，平辊成型装置的主要用于工件的逐步成型，其多道次之间的不同之处主要在于其平辊的形状和尺寸不同。其立辊成型装置中的立辊的轴线直立设置，平辊和立辊本身就是一种辊弯模具，为完成逐步成型加工的目的，辊弯模具需要设置多种不同形状和规格。其不足之处在于：这样的辊弯模具不具有通用性，需要大量不同规格的模具才能满足生产需求，导致制造成本比较高。

现有的辊弯模具，即上辊或下辊，其本身是一个整体，在辊弯成型时，大部分的型面是与工件接触的，由于其不同位置的回转半径不一致，线速度是不一致的，会和工件之间产生摩擦，一方面容易在工件上留下划痕，另一方面模具自身容易被磨损。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种柔性辊弯成型生产线，使得模具具有通用性，使用同样规格的成型平辊装置，可以适应多道次成型加工需求，且模具的磨损小，工件表面光洁度好。

本发明的目的是这样实现的：一种柔性辊弯成型生产线，包括放料装置、开卷装置、剪切对焊装置、成型装置、焊接装置、校直装置和切断装置，所述成型装置包括前导位辊、压料辊、校平辊、后导位辊、送料平辊、柔性平辊、柔性立辊、封闭立辊和封闭平辊，动力从送料平辊、柔性平辊和封闭平辊上输入；所述柔性平辊包括在机架上直立设置的两个平辊支撑架，平辊支撑架上设有纵向的平辊滑轨，平辊滑轨内分别设置有上滑块和下滑块，平辊支撑架顶部设有与上滑块相连的纵向调节螺杆，所述下滑块固定在平辊滑轨内，下滑块之间可转动地设置有下辊轴，上滑块之间可转动地设置有上辊轴；下辊轴和上辊轴相互平行且水平设置，所述上辊轴和下辊轴上各自对称套装有两个轴套，轴套与对应的上辊轴和下辊轴之间经滑键相连；轴套一端经辅轴承安装在滑动座内，所述滑动座前侧和后侧分别设有驱动滑动座滑动的横向调节螺杆，位于上辊轴上的轴套外安装有上半辊，上辊轴对应的两个上半辊对称设置；位于下辊轴上的轴套外安装有下半辊，下辊轴对应的两个下半辊也对称设置，两个上半辊对应组成上辊，两个下半辊对应组成下辊，所述上辊和下辊之间留有容工件穿过的耦合间隙。

本发明工作时，成卷的带材经过放料装置、开卷装置、剪切对焊装置、成型装置、焊接装置、校直装置和切断装置后，最终形成焊管。在焊管由带材逐步卷成圆形的过程中，成型装置中的柔性平辊起关键作用，成型时，带材穿过耦合间隙，被上辊和下辊挤压成特定形状，其通过将上辊和下辊剖分成两部分，相互之间形成可分离的两处成型，减小了上辊、下辊与工件之间的接触面积，使得上辊和下辊的磨损小，在工件上留下的划痕少，保证了工件表面具有良好的光洁度；通过横向调节螺杆可以调节滑动座的位置，滑动座带动轴套运动，使得安装在轴套上的上半辊之间的间隙或下半辊之间的间隙发生改变，通过纵向调节螺杆可以调节上滑块的位置，也可以在纵向方向上改变上辊和下辊之间的位置和间隙，通过上述手段改变了工件成型位置，使得其可以适应多道次的不同型面的辊弯成型加工。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：该装置将辊弯成型加工的整个面接触的成型方式，改变为局部逐渐成型，其整体上能耗低，加工质量好；通过横向调节螺杆、纵向调节螺杆即可调整上辊、下辊对工件进行辊弯成型的位置，使得模具具有通用性，大大降低了制造成本，该装置可用于焊管加工。

作为本发明的进一步改进，所述下辊轴的中部固定安装有中间支撑辊。在辊弯成型加工过程中，带材始终是两侧向上逐步变形，中间支撑辊的设置，使得带材中部多了支撑点，可使两侧变形更加充分，变形后回弹少。

所述横向调节螺杆一端连接在滑动座上，另一端穿过相应的上滑块或下滑块与横向蜗轮蜗杆驱动机构相连，横向蜗轮蜗杆驱动机构中的蜗轮中心与所述横向调节螺杆螺纹连接，同一滑块对应的横向蜗轮蜗杆驱动机构中的蜗杆共轴线连为一体。该方案通过横向调节蜗轮蜗杆驱动机构可以实现滑动座两侧同步调节，避免滑动座卡阻。

为保证调节便利，使上滑块可以同步升降，所述纵向调节螺杆与纵向蜗轮蜗杆驱动机构相连，纵向蜗轮蜗杆驱动机构中的蜗轮中心与纵向调节螺杆之间螺纹连接，两个平辊支撑架对应的两个纵向蜗轮蜗杆驱动机构中的蜗杆之间经联动杆相连。

作为本发明的进一步改进，所述柔性立辊包括在底座上侧设置的两个立辊支撑架，立辊支撑架上设置有纵向的立辊滑轨，立辊滑轨内设置有立辊滑块，立辊支撑架顶部可转动地直立设置有立辊调节螺杆，所述立辊调节螺杆下端经螺纹连接在立辊滑块上，所述底座上设有横向滑轨，两个立辊支撑架底部各自固定连接在横向滑块上，所述横向滑块设置在所述横向滑轨内，底座上可转动地设置有底座调节螺杆，底座调节螺杆上设有正压螺纹段和反牙螺纹段，正压螺纹段与横向滑块之一螺纹连接，反牙螺纹段与另一横向滑块螺纹连接；所述底座中部设有成型托辊机构；两块所述立辊滑块相向一侧分别对应设有成型侧辊机构，每一成型侧辊机构分别固定连接在两块弧形滑块上，所述每一立辊滑块上设有与两块弧形滑块对应的两个圆弧形滑槽，同一立辊滑块对应的两个弧形滑块中，至少一个弧形滑块在靠近立辊支撑架的一侧设有蜗轮段，立辊滑块侧面设有与所述蜗轮段相啮合的立辊蜗杆。该装置通过转动立辊调节螺杆，可以驱动立辊滑块升降，从而带动成型侧辊机构升降运动；通过转动底座调节螺杆，可以驱动两个立辊支撑架相向或相背运动，从而带动成型侧辊机构接近或远离；通过转动立辊蜗杆，可带动成型侧辊机构转动角度；通过上述几个方向上的运动，使得两个成型侧辊机构和成型托辊机构形成三点支撑，可将穿过该位置的带材辊弯成型。该装置通过横向、纵向和旋转调节，使得成型侧辊机构和成型托辊机构形成的支撑点位置可调，尺寸可变，使得柔性立辊也具有通用性，通过多个相同规格的成形立辊装置，可进行多道次、多规格的型材或焊管的成型加工，可进一步节约模具成本。

作为本发明的进一步改进，成型托辊机构包括托辊，托辊的辊轴两端分别经托辊支架连接在底座上。

为加工和安装方便，所述圆弧形滑槽的断面呈T形。

为进一步调节方便，所述蜗轮段和立辊蜗杆仅在纵向滑块的同一侧设置。

为便于安装和更换，所述平辊支撑架和立辊支撑架侧面设有吊耳。

附图说明

图1为本发明中成型装置的主视图。

图2为本发明中成型装置的俯视图。

图3为本发明中成型装置的立体结构示意图。

图4为柔性平辊的主视图。

图5为图4的C-C向断面图。

图6为柔性平辊的左视图。

图7为柔性平辊的立体结构图。

图8为柔性立辊的立体结构示意图。

图9为柔性立辊的主视图。

其中，1前导位辊，2压料辊， 3校平辊，4后导位辊，5送料平辊，6柔性平辊，601中间支撑辊，602下半辊，603下辊轴，604横向蜗轮蜗杆驱动机构， a横向蜗轮蜗杆驱动机构中的蜗杆， b横向蜗轮蜗杆驱动机构中的蜗轮，605平辊支撑架，606横向调节螺杆，607纵向蜗轮蜗杆驱动机构， 608定位螺钉，609滑动座，610定位套， 611上半辊，612联动杆，613上辊轴，614上滑块，615锁紧螺母，616下滑块，617主轴承，618输入法兰，619滑键，620轴套，621辅轴承，622纵向调节螺杆，623平辊滑轨，7柔性立辊，701底座调节螺杆，702底座，703横向滑块，704立辊支撑架，705立辊滑轨，706立辊滑块，707立辊蜗杆，708立辊调节螺杆，709弧形滑块，709a滑块本体，709b蜗轮段，710成型侧辊机构，711圆弧形滑槽，712托辊，713托辊支架，714横向滑轨，715吊耳，8封闭立辊，9封闭平辊，10机架，11齿轮箱，12传动轴。

具体实施方式

如图1-9所示， 为一种柔性辊弯成型生产线，包括放料装置、开卷装置、剪切对焊装置、成型装置、焊接装置、校直装置和切断装置，成型装置包括前导位辊1、压料辊2、校平辊3、后导位辊4、送料平辊5、柔性平辊6、柔性立辊7、封闭立辊8和封闭平辊9，动力从送料平辊5、柔性平辊6和封闭平辊9上输入，通过齿轮箱11、传动轴12传递扭矩。前导位辊1和后导位辊4用于给带材导向定位，送料平辊5用于牵引送料，压料辊2和校平辊3用于将带材压紧、校平；封闭立辊8和封闭平辊9交错设置，用于将成型后的带材的侧面开口封闭，并通过随后的焊接装置将接缝焊接。

如图4-7所示，柔性平辊6包括在机架10上直立设置的两个平辊支撑架605，平辊支撑架605上设有纵向的平辊滑轨623，平辊滑轨623内分别设置有上滑块614和下滑块616，平辊支撑架605顶部设有与上滑块614相连的纵向调节螺杆622，下滑块616固定在平辊滑轨623内，两个下滑块616之间可转动地设置有下辊轴603，两个上滑块614之间可转动地设置有上辊轴613；下辊轴603和上辊轴613相互平行且水平设置，下辊轴603和上辊轴613经主轴承617安装在对应的对应的上滑块614和下滑块616内，下辊轴603和上辊轴613端部设有输入法兰618，输入法兰618与对应的传动轴相连，上辊轴613和下辊轴603上各自对称套装有两个轴套620，轴套620与上辊轴613和下辊轴603之间经滑键619相连；轴套620一端经辅轴承621安装在滑动座609内，滑动座609前侧和后侧分别设有驱动滑动座609滑动的横向调节螺杆606，位于上辊轴613上的轴套620外安装有上半辊611，上辊轴613对应的两个上半辊611对称设置；位于下辊轴603上的轴套620外安装有下半辊602，下辊轴603对应的两个下半辊602也对称设置，两个上半辊611对应组成上辊，两个下半辊602对应组成下辊，上辊和下辊之间留有容工件穿过的耦合间隙；在下辊轴603的中部固定安装有中间支撑辊601。

滑动座609和横向调节螺杆606之间设有定位螺钉608，轴套620外还设有定位套610，通过锁紧螺母615将辅轴承621、上半辊611或下半辊602安装固定在轴套620上，形成一个整体。

横向调节螺杆606一端连接在滑动座609上，另一端穿过相应的上滑块614或下滑块616与横向蜗轮蜗杆驱动机构604相连，横向蜗轮蜗杆驱动机构中的蜗轮b中心与所述横向调节螺杆606螺纹连接，同一滑块对应的横向蜗轮蜗杆驱动机构中的蜗杆a共轴线连为一体。

纵向调节螺杆622与纵向蜗轮蜗杆驱动机构607相连，纵向蜗轮蜗杆驱动机构607中的蜗轮中心与纵向调节螺杆622之间螺纹连接，两个平辊支撑架605对应的两个纵向蜗轮蜗杆驱动机构607中的蜗杆之间经联动杆612相连。

如图8-9所示，柔性立辊7包括在底座702上侧设置的两个立辊支撑架704，立辊支撑架704上设置有纵向的立辊滑轨705，立辊滑轨705内设置有立辊滑块706，立辊支撑架704顶部可转动地直立设置有立辊调节螺杆708，立辊调节螺杆708下端经螺纹连接在立辊滑块706上，底座702上设有横向滑轨714，两个立辊支撑架704底部各自固定连接在横向滑块703上，横向滑块703设置在所述横向滑轨714内，底座702上可转动地设置有底座调节螺杆701，底座调节螺杆701上设有正压螺纹段和反牙螺纹段，正压螺纹段与横向滑块之一螺纹连接，反牙螺纹段与另一横向滑块螺纹连接；底座702中部设有成型托辊机构；两块所述立辊滑块706相向一侧分别对应设有成型侧辊机构710，每一成型侧辊机构710分别固定连接在两块弧形滑块709上，所述每一立辊滑块706上设有与两块弧形滑块709对应的两个圆弧形滑槽711；同一立辊滑块706对应的两个弧形滑块709中，有一个弧形滑块由滑块本体709a和蜗轮段709b构成，蜗轮段709b在靠近立辊支撑架704的一侧设置，立辊滑块706侧面设有与所述蜗轮段709b相啮合的立辊蜗杆707。成型托辊机构包括托辊712，托辊712的辊轴两端分别经托辊支架713连接在底座702上。圆弧形滑槽711的断面呈T形。蜗轮段和立辊蜗杆707仅在纵向滑块的同一侧设置。平辊支撑架605和立辊支撑架704侧面设有吊耳715。

工作时，成卷的带材经过放料装置、开卷装置、剪切对焊装置、成型装置、焊接装置、校直装置和切断装置后，最终形成焊管。在焊管由带材逐步卷成圆形的过程中，成型装置中的柔性平辊6起关键作用，其通过将上辊和下辊剖分成两部分，相互之间形成可分离的两处成型，减小了上辊、下辊与工件之间的接触面积，使得上辊和下辊的磨损小，在工件上留下的划痕少，保证了工件表面具有良好的光洁度；通过横向调节螺杆606可以调节滑动座609的位置，滑动座609带动轴套620运动，使得安装在轴套620上的上半辊611之间的间隙或下半辊602之间的间隙发生改变，通过纵向调节螺杆622可以调节上滑块614的位置，也可以在纵向方向上改变上辊和下辊之间的位置和间隙，通过上述手段改变了工件成型位置，使得其可以适应多道次的不同型面的辊弯成型加工。柔性立辊7上，通过转动立辊调节螺杆708，可以驱动立辊滑块706升降，从而带动成型侧辊机构710升降运动；通过转动底座调节螺杆701，可以驱动两个立辊支撑架704相向或相背运动，从而带动成型侧辊机构710接近或远离；通过转动立辊蜗杆707，可带动成型侧辊机构710转动角度；上述几个方向上的运动，使得两个成型侧辊机构710和成型托辊712机构形成三点支撑，可将穿过该位置的带材辊弯成型。该装置通过横向、纵向和旋转调节，使得成型侧辊机构710和成型托辊712机构形成的支撑点位置可调，尺寸可变，使得柔性立辊7也具有通用性，通过多个相同规格的成形立辊装置，可进行多道次、多规格的型材或焊管的成型加工，模具成本低。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。